數(shù)字圖像拼接算法的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)和數(shù)字圖像處理技術(shù)的迅速發(fā)展，圖像拼接已經(jīng)成為基于圖像繪制技術(shù)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它通過(guò)普通照相機(jī)拍攝一組實(shí)景圖像，并進(jìn)行圖像的配準(zhǔn)和融合處理，就可以獲得高分辨率的全景圖像。 圖像拼接技術(shù)由于采用的是實(shí)景圖像，因而獲得的全景圖像較為清晰，失真和畸變較小，并且由于生成圖像的質(zhì)量和計(jì)算量與場(chǎng)景的復(fù)雜性無(wú)關(guān)，只與圖像的分辨率有關(guān)，所以不用專門的硬件加速就能獲得真實(shí)感很強(qiáng)的圖像和實(shí)時(shí)的交互速度。因此，這種方法由于代價(jià)低、計(jì)算速度快

2、、實(shí)用性強(qiáng)而在現(xiàn)實(shí)生活和生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，成為獲得全景圖的重要途徑。目前，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在醫(yī)學(xué)圖像處理、房地產(chǎn)銷售、視頻壓縮等多種領(lǐng)域，逐漸成為眾多學(xué)者研究的主流。 圖像拼接技術(shù)主要包括兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，即圖像配準(zhǔn)和圖像融合。圖像配準(zhǔn)是圖像拼接技術(shù)的核心問(wèn)題，它是在變換空間中尋找一種或多種變換，將同一場(chǎng)景的兩幅圖像在空間位置上對(duì)準(zhǔn)。現(xiàn)有的配準(zhǔn)算法或是注重研究?jī)蓤D像間的相關(guān)性或是注重研究圖像配準(zhǔn)的重要特征，但沒(méi)有一種算法能

3、夠解決所有圖像配準(zhǔn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。由于圖像配準(zhǔn)算法的好壞直接關(guān)系到圖像拼接算法的成功率和運(yùn)行速度，因而人們正在進(jìn)行不懈的努力，致力于圖像配準(zhǔn)算法的研究和實(shí)現(xiàn)。 本文在研究國(guó)內(nèi)外數(shù)字圖像拼接算法的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了柱面全景圖的拼接。主要進(jìn)行了以下四個(gè)方面算法的研究：首先，實(shí)現(xiàn)了柱面投影算法，將原始圖像投影到標(biāo)準(zhǔn)的投影面，解決了實(shí)際場(chǎng)景視覺(jué)一致性問(wèn)題；其次，在圖像配準(zhǔn)方面，實(shí)現(xiàn)了基于灰度相關(guān)的圖像配準(zhǔn)算法，并針對(duì)該算法中采用固定大小的

4、模板容易出現(xiàn)偽匹配現(xiàn)象，提出了一種改進(jìn)算法，改進(jìn)后的算法能夠根據(jù)重疊圖像中特征物體所處的不同位置自動(dòng)地選擇模板，提高圖像的配準(zhǔn)精度；再次，為提高圖像的配準(zhǔn)速度，實(shí)現(xiàn)了基于特征的圖像配準(zhǔn)算法，通過(guò)Canny算子進(jìn)行邊緣檢測(cè)，在邊緣圖像上提取并匹配特征點(diǎn)，快速地定位出配準(zhǔn)位置和重疊區(qū)域；最后，采用漸入漸出的融合算法，消除由于重疊圖像亮度差異而引起的拼接縫隙，實(shí)現(xiàn)圖像無(wú)縫拼接的真正目的。 在研究拼接算法的同時(shí)，從實(shí)現(xiàn)灰度圖像拼接過(guò)渡到